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不同供磷水平对小麦苗期干旱胁迫适应性的影响

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麦类作物学报 2023年第1期43卷 91-101页

作者：李刚张祥池李诚李春艳石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003

为探讨不同磷供应水平下小麦应对干旱胁迫的适应性机制,选用新疆冬小麦主栽品种新冬20号为供试材料,在正常磷(CP:1.0 mmol·L^(-1))和低磷(LP:0.05 mmol·L^(-1))两种水平下进行水培试验,并施加15%聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫... 详细信息

为探讨不同磷供应水平下小麦应对干旱胁迫的适应性机制,选用新疆冬小麦主栽品种新冬20号为供试材料,在正常磷(CP:1.0 mmol·L^(-1))和低磷(LP:0.05 mmol·L^(-1))两种水平下进行水培试验,并施加15%聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,分别测定干旱胁迫0、3、5、7 d及复水3 d的幼苗相关生理生化指标、干旱7 d及复水3 d的离子组变化,并通过芯片检测干旱7 d后根系中相关基因表达水平。结果表明,与CP相比,LP对小麦植株干重产生抑制作用,且对地上部的影响大于根系;LP对总根长、总根表面积和总根体积有较好的促进作用。干旱胁迫后LP对根系相关生长指标的影响表现为先抑后促;复水后LP下植株的恢复能力更强。LP对根系丙二醛(MDA)、植株可溶性糖和含水量也有抑制作用;但干旱胁迫后,与同时期CP相比,LP对小麦地上部MDA含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和含水量以及根系POD活性均有促进作用。与CP相比,LP处理中根系和地上部矿质元素含量均大部分下降。通过芯片检测,干旱胁迫7 d后,与CP相比,LP下根系中硅转运蛋白基因和硫转运相关基因显著上调,抗逆相关基因极显著上调,相关热激蛋白编码基因均极显著下调。综上所述,低磷环境下小麦根系的觅养行为通过调节生理过程、离子和基因水平得到一定程度的补偿,对干旱胁迫有一定的耐受性,对干旱胁迫的适应性增强,有助于复水后较快恢复。

关键词：小麦磷素干旱胁迫生理特征离子组

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两种磷素水平下小麦苗期对干旱胁迫的离子组和代谢组响应

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中国农业科学 2022年第2期55卷 280-294页

作者：李刚白阳贾子颖马正阳张祥池李春艳李诚石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室

【目的】探讨两种磷素供应下小麦植株对干旱胁迫的适应性机制及复水后的反应,为揭示小麦水磷互作机制及培育抗逆、磷高效的小麦品种提供理论基础。【方法】本研究采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,采用离子组和代谢组学分析方... 详细信息

【目的】探讨两种磷素供应下小麦植株对干旱胁迫的适应性机制及复水后的反应,为揭示小麦水磷互作机制及培育抗逆、磷高效的小麦品种提供理论基础。【方法】本研究采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,采用离子组和代谢组学分析方法,研究了低磷(0.05 mmol·L,LP)和常规磷(1.0 mmol·L,CP)水平培养下,小麦植株对干旱胁迫(0、3、5、7 d)及复水3 d的反应。【结果】LP处理下小麦根系浓密。干旱胁迫0 d到7 d再到复水3 d,CP处理的地上部和整株干重呈先升后降的趋势,但LP处理则呈现先升高后降低再升高的趋势。复水3 d后,LP处理根系总体积上升率显著高于CP处理,而LP处理根系DNA含量下降率为21.7%,显著低于CP处理。离子组分析表明,与CP处理相比,LP处理中根系大部分元素含量下降,地上部大部分上升。代谢组分析表明,CP处理对干旱胁迫更加敏感,其中干旱胁迫对CP处理地上部影响大于根系。随着干旱胁迫时间的延长,对氨基酸、脂肪酸和萜类物质的代谢影响更大。【结论】低磷供应的小麦植株对干旱胁迫的敏感性降低,适应性更强,复水后恢复能力强于正常磷供应,其主要原因是根系形态的改变、离子平衡的重排以及氨基酸和脱落酸代谢的改变,以调节渗透平衡,维持细胞内离子稳态,增强了对干旱胁迫的耐性。

关键词：小麦磷素干旱胁迫生长矿质元素代谢产物

小麦花后干旱胁迫下不同磷素运筹对胚乳细胞程序性死亡的调控

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植物营养与肥料学报 2023年第7期29卷 1250-1264页

作者：王银花付凯勇张祥池李超李春艳李诚石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832000

【目的】探明花后干旱胁迫下不同磷素运筹对小麦胚乳细胞程序性死亡(PCD)的影响,验证不同磷素运筹延缓胚乳PCD进程,减轻花后干旱胁迫危害的效果。【方法】选用冬小麦‘新冬20号’为材料进行裂区试验,主因素为水分,副因素为磷肥施用方法... 详细信息

【目的】探明花后干旱胁迫下不同磷素运筹对小麦胚乳细胞程序性死亡(PCD)的影响,验证不同磷素运筹延缓胚乳PCD进程,减轻花后干旱胁迫危害的效果。【方法】选用冬小麦‘新冬20号’为材料进行裂区试验,主因素为水分,副因素为磷肥施用方法。两个水分处理为:干旱胁迫(开花后停止灌水)和适水条件(开花至成熟,每12天进行一次灌水)。在P2O5施用量105 kg/hm2下,设置3种磷肥运筹方式:P1(返青期一次性施用)、P2(返青和拔节期各追施50%)、P3(返青、拔节和灌浆期分别追施40%、30%和30%的磷肥)。花后每7天取小麦穗样一次,共取样5次。观察了穗中部籽粒胚乳细胞超微结构、酸性磷酸酶(ACPase)化学定位、胚乳细胞核数以及胚乳细胞基因组中的DNA片段,分析了胚乳细胞ACPase活性和胚乳PCD相关基因的相对表达量。【结果】1)适水和干旱胁迫条件下,P3处理小麦的核变形和核膜凹陷较P1、P2轻,P3处理细胞核变形较少,TUNEL检测P3处理细胞核被标记数目较少,P3延长了胚乳细胞核变形至解体的进程。2)干旱胁迫下,P3处理DNA片段化出现时期较晚;适水条件下,P3处理DNA片段化出现时期同样较晚,且干旱胁迫下DNA片段化出现的时期较适水条件下提前。3)适水和干旱胁迫下,P3处理细胞核计数显著高于P1、P2处理,核酸酶活性同样显著高于P1、P2处理,P3处理的胚乳细胞ACPase活性较P1、P2处理高。4)dad1和Bcl2基因负向调控PCD进程,干旱胁迫下,dad1基因在花后7天的相对表达量较适水条件下增加,花后14天相对表达量有所下降,P3处理下dad1的相对表达量在花后28天达到峰值,Bcl2基因在花后7天P3处理的相对表达量较适水条件下增加,花后28天P3处理Bcl2的相对表达量达到峰值;适水条件下,dad1基因的表达集中在花后14和28天,Bcl2基因的表达集中在花后21和28天,都表现为P1处理高于P2、P3处理。5)干旱胁迫下,P1处理最大灌浆速率和平均灌浆速率最高;P3处理最大灌浆速率出现时期最晚,籽粒灌浆增重持续时间较长,理论最大千粒重较P1、P2处理高。适水条件下,最大灌浆速率和平均灌浆速率以P2处理最高;P3处理最大灌浆速率出现时期最晚,籽粒灌浆增重持续时间较长,理论最大千粒重较P1、P2处理高。【结论】花后干旱胁迫下,通过3次施磷减少了花后小麦籽粒胚乳细胞DNA的断裂,延缓了细胞核变形、解体的速度,维持了较高的细胞数,有效延缓了胚乳PCD的进程。干旱加剧了胚乳细胞的程序化死亡进程,磷肥分3次追施延缓胚乳细胞程序性死亡的效果较适水条件下更突出,因此,生产上水分亏缺时,磷素运筹可根据小麦生长需要,采取多次施磷方式调控植株营养状况,延缓PCD进程,减轻花后干旱胁迫危害损失程度。

关键词：小麦磷素运筹干旱胁迫细胞程序性死亡基因表达

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籽用西瓜重要育种性状的配合力和遗传力分析

中国瓜菜 2023年第8期36卷 19-26页

作者：赵靓张恒斌曾凯张祥池苏鑫战勇谷物品质与遗传改良兵团重点实验室·新疆农垦科学院作物研究所新疆石河子832000

为研究籽用西瓜重要育种性状的配合力和遗传力,筛选出优异的亲本和强优势组合,选用具有不同性状特点的6个籽用西瓜自交系,采用Griffing完全双列杂交设计共配置15个杂交组合,分析籽用西瓜主要育种性状的配合力和遗传力。结果表明,籽用西... 详细信息

为研究籽用西瓜重要育种性状的配合力和遗传力,筛选出优异的亲本和强优势组合,选用具有不同性状特点的6个籽用西瓜自交系,采用Griffing完全双列杂交设计共配置15个杂交组合,分析籽用西瓜主要育种性状的配合力和遗传力。结果表明,籽用西瓜8个主要性状除单瓜有效籽粒数外,组合间均达到极显著水平,说明各组合基因型效应之间存在着真实差异;籽用西瓜6个亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)存在显著或极显著差异,说明籽用西瓜育种性状同时受加性效应和非加性效应的影响。综合分析,亲本P_(A)、P_(C)、P_(D)、P_(E)的一般配合力较高,具有较大利用潜力;综合表现突出的组合有P_(B)×P_(C)、P_(A)×P_(D)、P_(A)×P_(C)。

关键词：籽用西瓜育种性状配合力遗传力

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新疆春大豆膜下滴灌高产栽培技术

新疆农垦科技 2023年第5期46卷 16-17页

作者：曾凯战勇张恒斌赵靓张祥池苏鑫新疆农垦科学院作物研究所/国家大豆产业技术体系石河子综合试验站/谷物品质与遗传改良兵团重点实验室新疆石河子832000

新疆作为我国大豆发展的新区域,也是全国大豆的高产区,从90年代开始至今多次创造了全国大豆高产纪录和高产典型。本文以新疆春大豆高产创建过程中积累的经验以及“新疆春大豆膜下滴灌超高产栽培技术模式”为基础,提出新疆春大豆膜下高... 详细信息

新疆作为我国大豆发展的新区域,也是全国大豆的高产区,从90年代开始至今多次创造了全国大豆高产纪录和高产典型。本文以新疆春大豆高产创建过程中积累的经验以及“新疆春大豆膜下滴灌超高产栽培技术模式”为基础,提出新疆春大豆膜下高产栽培技术,从品种选择、种植模式、田间水肥管理、化学调控、病虫害防治、除草剂选用、及时收获等方面内容进行介绍,以期为新疆及同类地区春大豆高产创建及规范化种植提供参考。

关键词：新疆春大豆膜下滴灌高产栽培技术

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双组元离心喷嘴液膜吸合特性数值模拟

航空动力学报 2024年第3期39卷 224-230页

作者：吴佳蔓刘勇张祥南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为研究双组元离心喷嘴液膜的吸合特性,采用流体体积法(VOF)耦合Level Set方法对不同工况下双组元离心喷嘴进行数值计算,分析了喷嘴的流动特性,揭示了内外喷嘴锥形液膜之间的相互影响规律。研究结果表明:当外喷嘴的进出口压差大于1.6 MP... 详细信息

为研究双组元离心喷嘴液膜的吸合特性,采用流体体积法(VOF)耦合Level Set方法对不同工况下双组元离心喷嘴进行数值计算,分析了喷嘴的流动特性,揭示了内外喷嘴锥形液膜之间的相互影响规律。研究结果表明:当外喷嘴的进出口压差大于1.6 MPa时出现吸合现象,过程表现为内外液膜逐渐重叠、相互吸合;吸合后喷嘴出口下游液雾速度相对减小;推力室室压的增加导致吸合时机缩短,而压差对吸合时机的影响相对较小,随着压差的增加其规律表现为先减小后增加。

关键词：双组元离心喷嘴吸合特性吸合时机 CLSVOF方法两相流

非线性弹性耦合下双馈风电机组的暂态能量转移与振荡特性分析

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电工技术学报 2024年第13期39卷 3956-3974页

作者：张祥宇黄泳漩付媛新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 保定071003

新能源与同步发电机组间高效暂态能量转移是新型电力系统抑制功率振荡的关键。该文首先分析同步发电机组和双馈风电机组间处于虚拟同步运行时的虚拟轴系耦合关系;其次,通过非线性功率耦合,引入立方刚度,建立非线性弹性耦合下含风电的两... 详细信息

新能源与同步发电机组间高效暂态能量转移是新型电力系统抑制功率振荡的关键。该文首先分析同步发电机组和双馈风电机组间处于虚拟同步运行时的虚拟轴系耦合关系;其次,通过非线性功率耦合,引入立方刚度,建立非线性弹性耦合下含风电的两自由度系统动态模型;再次,基于哈密顿原理,分析引入立方刚度后风电并网系统的暂态能量转移过程,推导机组间能量完全转移的必要条件,并提出双馈风电机组的非线性弹性耦合控制策略,依据所得必要条件完成控制器参数优化设计;最后,搭建风电高比例仿真系统,验证了双馈风电机组在所提控制方法下能够高效转移暂态能量,显著提升其功率振荡抑制和频率支撑能力。

关键词：风力发电弹性耦合功率振荡虚拟同步暂态能量

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反应气压缩机止推轴承温度高原因分析及处理

石油化工设备 2024年第1期53卷 68-74页

作者：张祥联泓新材料科技股份有限公司山东滕州277500

某公司甲醇制烯烃装置反应气压缩机是日立公司整体供货的离心式压缩机,采用四段两缸布置,透平为杭汽公司供货的背压式汽轮机。该机组于2022-03中上旬检修交出,机组重新开机运行后,高压缸止推轴承温度一直呈上涨趋势,最高达105.9℃,影响... 详细信息

某公司甲醇制烯烃装置反应气压缩机是日立公司整体供货的离心式压缩机,采用四段两缸布置,透平为杭汽公司供货的背压式汽轮机。该机组于2022-03中上旬检修交出,机组重新开机运行后,高压缸止推轴承温度一直呈上涨趋势,最高达105.9℃,影响机组长周期安全稳定运行。对该机组高压缸的止推轴承温度异常升高原因进行了分析排查,制定了多种处理措施,解决了润滑油漆膜问题,轴瓦温度恢复至正常值,保证了机组安全平稳运行,避免了非计划停车,大幅减少了损失。为避免类似问题再次发生,制定了相应的预防措施。

关键词：离心式压缩机止推轴承温度预防措施

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聚乙烯醇/壳聚糖膜制备及其包膜尿素特性

农业工程学报 2024年第9期40卷 128-136页

作者：张阳张旭韩效钊沈兆曦张祥路朱稳定合肥工业大学化学与化工学院安徽省绿色高分子材料重点实验室

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA... 详细信息

为解决传统肥料养分利用率低，以及一般聚合物包膜肥料的膜材料难以降解、养分释放速率不可控等问题，该研究以聚乙烯醇（PVA）为膜基材，通过与壳聚糖（CS）共混、使用戊二醛（GA）交联、添加纳米SiO23种不同的方式，制备了3种膜：PVA/CS膜、PVA/CS/GA膜、PVA/CS/GA/纳米SiO2膜，此外，制备了纯PVA膜作为对比。对4种膜进行了吸水率（Q）、生物降解性（De）、养分渗透系数（Ps）等表征，结果表明：CS的添加提升了膜的生物降解率，GA交联可以延缓膜在土壤中的生物降解速率，而纳米SiO2的添加对膜的生物降解性影响不大，总体来说4种膜都显示出良好的生物降解性（77 d内的生物降解率在30%～60%）；相比于PVA膜，PVA/CS、PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的吸水率分别降低43.00%、68.79%和82.73%；相比于PVA/CS膜，PVA/CS/GA和PVA/CS/GA/纳米SiO2膜的养分渗透系数分别降低48.51%和57.59%，说明CS的添加、GA的交联和纳米SiO2的添加都增强了PVA膜的疏水性。将4种膜液通过转鼓包衣机包覆在尿素颗粒表面制得了4种包膜尿素（PCU）颗粒（PCU-PVA、PCU-PVA/CS、PCUPVA/CS/GA和PCU-PVA/CS/GA/纳米SiO2），分别使用土埋法测定和数学模型拟合了氮素释放行为，结果显示4种PCU的氮释放量达到90%时所需的时间分别为5、11、23、28 d；氮素释放行为符合一级动力学模型，释放速率常数（k）依次减小，分别为0.3 654、0.2 333、0.1 127、0.0 926，且与膜的养分渗透系数（Ps）呈线性关系，相关系数（R2）为0.9 991。该研究提供了系列生物降解性能良好、养分释放速率可控的聚乙烯醇/壳聚糖膜材料，并成功地应用于包膜尿素颗粒的制备，更方便和有效地指导PCU的施用。

关键词：肥料聚乙烯醇壳聚糖缓释控释包膜

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